知识目标:
1)能够掌握新能源汽车低压电源系统组成与原理。
2)能够描述辅助蓄电池(低压蓄电池)充电电路的检测方法。
3)能够描述辅助电池的检测与更换方法。
技能目标:
1)能够进行新能源汽车低压蓄电池的认识和更换。
2)能够进行新能源汽车低压蓄电池充电电路的检测。
3)能够进行新能源汽车低压蓄电池性能检测。
素质目标:
1)能够在工作过程中,与小组其他成员合作、交流并进行学习任务分工,具备团队合作和安全操作的意识。
2)养成服从管理、规范作业的良好工作习惯。
3)培养安全工作的习惯。
一辆电动汽车需要对12V辅助蓄电池进行检测和更换,你的主管让你参照维修手册进行检测和更换,你能顺利完成工作吗?
一、低压电源系统组成与原理
传统燃油汽车的电源是蓄电池和发电机,发动机未起动或起动时由蓄电池供电,起动以后则由发电机供电,同时为蓄电池充电。
新能源汽车的电源分为主电源和辅助电源。主电源为驱动汽车行驶的高压电源;辅助电源(低压铅酸蓄电池)供给是将动力蓄电池的电能通过DC/DC变换器转变为12V低压直流电源,为车载12V蓄电池和车身电器部件提供工作电源;常规车身电器部件包括灯光、中控门锁、信息娱乐系统、电动门窗等。
燃油汽车的交流发电机由发动机带动旋转发电,发出的电提供给用电器并为蓄电池充电,如图2-19所示。新能源汽车以动力蓄电池为电源,利用DC/DC变换器为低压蓄电池充电,如图2-20所示。
DC/DC变换器是新能源汽车一个非常重要的部件。DC/DC变换器将一个不受控制的输入直流电压转换为一个受控的输出直流电压。DC/DC变换器在汽车上的应用可以这么理解,在传统的燃油汽车中,发动机装了个发电机来给车上的设备供电,那么在新能源汽车里DC/DC变换器取代了传统燃油汽车中的发电机,将动力蓄电池的高压直流电转化为整车低压12V直流电,给整车用电系统供电及给铅酸蓄电池充电。图2-21是北汽新能源EU5 DC/DC变换器位置图。
图2-19 燃油车为低压蓄电池充电
图2-20 DC/DC变换器为低压蓄电池充电
图2-21 北汽新能源EU5 DC/DC变换器的位置
DC/DC变换器是新能源汽车非常重要的部件。通过对北汽新能源汽车的学习,可以了解到我国在车载DC/DC变换器设计及生产上处于世界领先水平,我国汽车整车厂及核心零部件供应商逐步实现了新能源汽车产业弯道超车;北汽新能源汽车的例子告诉我们,无论什么时候,都要坚持自主研发和自主创新,只有核心技术掌握在自己手里,才能实现真正意义上的发展和反超。
二、辅助电池充电电路的检测
DC/DC系统故障无法给蓄电池充电。新能源汽车是利用动力蓄电池的高压直流电通过DC/DC变换器转换成低压直流电给其他低压电器供电,同时给蓄电池充电。DC/DC变换器的检查,主要是看其是否能正常工作,其次是检查高压直流电源输入和低压输出电路。
检测辅助蓄电池充电电路时,使用万用表电压档,测量蓄电池正负极柱外的金属套件处的电压值,DC/DC变换器工作时,电压会高于蓄电池电压,一般为13~14V。
三、辅助电池的检测与更换
1.辅助蓄电池的检测
(1)目检 检测蓄电池的外部状态、连接情况及位置状况。
(2)蓄电池静态电压测试 检测蓄电池是否良好、是否需要充电。
(3)蓄电池负载测试 检测蓄电池负载电压(可使用具备打印功能的蓄电池测试仪,根据打印信息判断蓄电池性能状况)。
2.辅助电池更换
为了确保蓄电池经久耐用,必须根据规定检测、保养和维护蓄电池。拆卸辅助电池时,应先拆下辅助电池负极,再拆下辅助电池正极;安装辅助电池时,应先安装辅助蓄电池正极,再安装辅助蓄电池负极,以免拆卸过程中造成辅助蓄电池断路。具体的更换步骤和方法(以北汽新能源EU5为例)在实训任务四中体现。
· 蓄电池有破损时,必须更换蓄电池。
· 不允许除去标签、加注蒸馏水。
· 蓄电池处理过程中存在危险。注意蓄电池上的警告说明。
实训场地与器材
新能源汽车作业工位和举升机、新能源汽车整车(以北汽EU5为例)、工作灯。
作业准备
新能源汽车整车和防护三件套等5S操作。
操作步骤
1)停车入位,打开机舱盖。
2)铺设车外三件套,防止车辆磕碰。
3)查找并确认12V低压蓄电池位置,如图2-22所示。
图2-22 辅助电池位置
4)目视检查蓄电池的外部状态、连接情况及位置状况。
检测蓄电池是否牢固,必要时以规定的拧紧力矩拧紧固定螺栓。如果未正确固定蓄电池,长时间的振荡会导致蓄电池内部栅格和蓄电池壳体损坏,缩短蓄电池的使用寿命,并存在爆炸危险。
5)对蓄电池进行负载测试。
关闭起动/停止按键及所有用电器,断开蓄电池正/负极电缆。
图2-23 辅助电池负载测试
将数字式蓄电池测试仪红色接线端接蓄电池正极,黑色接线端接蓄电池负极,如图2-23所示。
· 按住数字式蓄电池测试仪负载开关,保持10s,并读取数据。
· 读取数据后,关闭负载开关。
· 取下连接到蓄电池的数字式蓄电池测试仪接线端(负载测试时数字式蓄电池测试仪不能过热,每次测试至少间隔2min以上,否则数字式蓄电池测试仪指示灯会变暗)。
6)拆卸辅助蓄电池。拆卸步骤如下。
①关闭起动/停止按键及所有用电器。
②拆卸前机舱后装饰板。
③旋松蓄电池负极电缆固定螺母(箭头),脱开负极电缆组件①与蓄电池桩头的连接,如图2-24所示。
④打开蓄电池正极电缆盖罩①,如图2-25所示。
⑤旋松蓄电池正极电缆固定螺母(箭头),脱开正极电缆组件①与蓄电池桩头的连接,如图2-26所示。
图2-24 辅助蓄电池负极拆卸
图2-25 辅助蓄电池正极电缆盖罩
图2-26 辅助蓄电池正极拆卸
⑥旋出固定螺栓,取下蓄电池压板①,取下蓄电池,如图2-27所示。
⑦脱开线束卡子(箭头A),旋出固定螺栓(箭头B),取下蓄电池支架①,如图2-28所示。
图2-27 辅助蓄电池压板拆卸
图2-28 取下蓄电池支架
7)安装辅助蓄电池。安装以拆卸步骤倒序进行即可。
· 必须先安装正极电缆,后安装负极电缆。
· 检查蓄电池安装是否牢固。
· 蓄电池正负极固定螺母规格:M6×1.0,拧紧力矩:8~10N·m。
· 蓄电池压板及支架固定螺母规格:M8×1.25×25,拧紧力矩:14~16N·m。
竣工检验
整理、恢复作业场地。
实训任务总结
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________